На площадке Южно-Уральского государственного университета в Челябинске прошел демо-день Индустриального центра компетенций (ИЦК) «Метрология и измерительная техника». Одна из инициатив, прозвучавших в ходе мероприятия, состояла в том, что этот ИЦК мог бы замахнуться на большее, став сквозным арбитром деятельности, которая ведется в рамках других индустриальных центров в разных отраслях. В условиях замещения импортных решений важно избегать дублирования и запросов, и разработок, формулировать задачи для предприятий смежных отраслей. И это не единственный аргумент в пользу идеи.
Открывая мероприятие, председатель ИЦК «Метрология и измерительная техника», генеральный директор АО «РТ-Техприемка» Владлен Шорин напомнил, что деятельность ИЦК направлена на определение отраслевых потребностей, формирование требований к ним, координацию, мониторинг, реализацию особо значимых проектов. ИЦК получает проекты на анализ, проводит их отбор для признания особо значимыми. Демо-день дает возможность обсудить вопросы цифровизации и подходы к автоматизации в области метрологии.
Одна из задач центра компетенций – определение потребностей в замещении зарубежных решений на российском рынке. Измерительная техника, метрология идут рука об руку с цифровизацией, отметил заместитель руководителя «Росстандарта» Евгений Лазаренко. Дополнительные возможности реализуются на фоне санкционной политики, но постепенно риторика меняется – ведутся разговоры о перспективах возвращения части западных компаний. Если окно возможностей сужается, надо ускоряться по многим направлениям, автоматизация – не исключение.
В сфере поверки средств измерений внедряются автоматизированные системы, что позволяет свести к минимуму участие человека в выполнении процедуры. На этом фоне меняется рынок труда, расширяются профессиональные компетенции, что является дополнительным вызовом в области подготовки кадров.
Эксперт заострил внимание на вызовах с точки зрения федеральных информационных систем. В частности, предстоит «подружить» такие инструменты, как цифровой паспорт, цифровые эксплуатационные документы на средства измерений. На разных площадках появляются новые цифровые решения, при этом важно обеспечивать их кросс-платформенность.
К настоящему времени оцифровано более 4 тыс. методик поверки. Одна из задач в рамках ИЦК – договориться о едином формате. Задачи обмена данными о методиках поверки следует решать, в частности, с учетом инструментов стандартизации.
Сквозной арбитр
По видеосвязи к участникам демо-дня обратился директор департамента цифровых технологий Минпромторга Владимир Дождёв, который заметил, что ИЦК «Метрология и измерительная техника» активно заработал в прошлом году на базе задела, имевшегося на площадке Союза промышленников и предпринимателей. Удалось обеспечить системный подход к формированию отраслевого ИТ-ландшафта, выделить приоритетные проекты.
В то же время с учетом профилей и специфики работы отраслевых компаний, количества задач, проблематики (определение потребности, формирование консолидированного спроса, функциональных технических требований) Индустриальный центр компетенций мог бы замахнуться на большее. По словам представителя Минпромторга, роль у ИЦК должна быть сквозная. Деятельность ИЦК может пронизывать все традиционные отрасли (машиностроение, металлургию, химическую промышленность, электронику и другие отраслевые направления). Важно исключить дублирование запросов и разработок, поэтому ИЦК может быть сквозным арбитром деятельности, которая ведется на площадках других индустриальных центров в различных отраслях. Целесообразно формулировать задачи для предприятий смежных отраслей.
В министерстве рассчитывают именно в таком ключе строить взаимодействие с ИЦК. В частности, совместно оценить потребности по другим отраслевым направлениям. Выделить приоритеты в контуре нормативной базы, национальных стандартов. Отдельное направление работы связано с подготовкой консолидированных унифицированных требований к измерительному оборудованию, метрологической технике и т. д.
Технологическая карта «белых пятен»
Заместитель сопредседателя Комитета РСПП по промышленной политике и техническому регулированию Андрей Лоцманов обратил внимание аудитории на еще одну задачу ИЦК – фиксировать проблемы в области замены импортного ПО. Сформированная технологическая карта «белых пятен» включает приоритетные бизнес-функции и программные продукты, требующие первоочередного импортозамещения. Но работа в этом направлении идет не так интенсивно, как хотелось бы. Одна из трудностей состоит в том, что метрологи говорят, что они программами не занимаются, а айтишники, в свою очередь, признаются, что не ориентируются в специфике метрологических задач. По словам эксперта, проведение ИЦК в Челябинске поможет наладить взаимодействие в нужном ключе.
На содержании технологической карты «белых пятен» остановился председатель Межотраслевого совета по прикладной метрологии и приборостроению при РСПП, замдиректора «НПФ Диполь», заместитель председателя ИЦК «Метрология и измерительная техника» Анатолий Кривов. Бизнес-функции в технологической карте «белых пятен» программных и программно-аппаратных решений для измерений и метрологии структурированы по трем группам. В первую входят задачи, связанные с автоматизацией измерений в производственной деятельности (измерение продукта, техпроцессов, условий, например, при исследованиях и проектировании, испытаниях опытных образцов). Вторая группа объединяет бизнес-функции автоматизации метрологических процедур (поверки, калибровки, аттестации испытательного оборудования, метрологической экспертизы). Третья группа отведена управлению метрологическими службами предприятий (в том числе парком средств измерений, обеспечению контроля точности измерений). Спикер отметил, что перечень этих задач составлен на основе предложений, поданных предприятиями.
Докладчик представил также список проектов в области автоматизации управления метеорологическим обеспечением – более 40 проектов. Часть из них связана, в частности, с решением задач в области радиоэлектроники, построения комплексной системы измерений на основе датчиков, создания полевой шины данных для защищенных объектов КИИ, контролем состояния сетей связи.
Направления госрегулирования
О совершенствовании нормативно-правового регулирования в области единства измерений шла речь в выступлении замначальника управления госполитики в области технического регулирования, стандартизации и обеспечения единства измерений Минпромторга РФ Дмитрия Кузнецова.
С 1 марта вступили в силу положения постановления Правительства РФ от 24 сентября 2024 г., которым уточнены разделы, посвященные измерениям при учете количества энергоресурсов, при проведении налоговых, таможенных операций и таможенного контроля. Появилась новая сфера госрегулирования в обеспечении единства измерений – измерения при производстве, использовании и обращении драгоценных металлов и добыче, использовании и обращении драгоценных камней.
Начиная с сентября 2024 г. перечень измерений актуализируется Правительством на основании предложений заинтересованных федеральных органов исполнительной власти и госкорпораций, согласованных с Минпромторгом. Такой подход отвечает интересам дела и метрологического сообщества, подчеркнул эксперт.
В январе текущего года Минпромторг утвердил порядок признания результатов измерений, полученных с применением средств, принадлежащих иностранным организациям (приказ от 27.01.2025 № 335). Это еще один пример того, что изменения в законодательство были внесены по инициативе бизнеса и экспертного сообщества. Признание осуществляется «Росстандартом» в рамках определенной процедуры с участием государственных метрологических институтов.
Важное условие – результаты измерений, полученных с применением средств, принадлежащих иностранным организациям, должны соответствовать обязательным метрологическим требованиям к измерениям, а средства измерений – прослеживаться государственным первичным эталоном или национальным эталоном иностранного государства, прошедшим процедуру сличения с государственными первичными эталонами. Соответствующий приказ Минпромторга, зарегистрированный Минюстом 31.01.2025, вступит в силу с 1 сентября 2025 г.
Что касается перспектив совершенствования законодательства об обеспечении единства измерений, то важнейшим программным документом в стадии разработки названа Стратегия развития системы обеспечения единства измерений в РФ на период до 2035 г. Проект документа разработан Метрологической академией с учетом предложений профильных научных институтов. В проекте Стратегии учтены научно-технические достижения и международные отраслевые тренды, намечены направления развития отечественной метрологической системы, сформулированы новые вызовы, возникшие перед отечественной метрологией, перечислены текущие проблемы.
В стадии разработки Положение о государственной метрологической службе. Документом будет установлен состав службы, определены ее основные задачи. После утверждения Правительством положение вступит в силу с 1 января 2026 г.
На достижение технологического суверенитета направлены изменения в постановление Правительства № 719. Суть нововведений – расширение продукции измерительной техники, к которой устанавливаются требования в балльной системе оценки уровня локализации. Кроме того, предусматривается введение требования о наличии у изготовителя заключения о соответствии промышленной продукции коду измерительной техники. Такие заключения будут выдаваться государственными научными метрологическими институтами. Как ожидается, это обеспечит более достоверную идентификацию промышленной продукции в части измерительной техники.
В настоящее время разрабатываются изменения в порядок проведения поверки средств измерений (приказ Минпромторга № 2510) за пределами РФ (с использованием эталонов величин, принадлежащих иностранным организациям).
Из лаборатории на производство
Программа демо-дня предусматривала также презентации разработок, которые заслуживают внимания профессионального сообщества. Примером может служить результативность проектов, реализованных Лабораторией систем промышленной автоматизации и Интернета вещей совместно с индустриальными и технологическими партнерами.
Профессор кафедры автоматики и управления Южно-Уральского государственного университета Дмитрий Шнайдер представил перспективные направления разработки систем усовершенствованного управления технологическим процессом (СУУТП), позволяющих повысить эффективность производства без капиталоемких инвестиций.
Основу решения составляют технико-экономические критерии, функционирующие как надстройка над АСУ ТП, оптимизирующая процесс управления по тому или иному технико-экономическому критерию.
В рамках алгоритма усовершенствованного управления задействованы такие инструменты, как цифровые двойники, машинное обучение, дополнительные данные с датчиков Интернета вещей. Благодаря реализации такого подхода технологический процесс выводится в область оптимальных решений.
В отличие от классической СУУТП, основанной на МРС-контролерах и виртуальных анализаторах, в разработках лаборатории реализованы гибридные архитектуры, самообучающиеся алгоритмы и цифровые двойники. Беспроводные технологии позволяют дополнить систему новыми данными. Автономные самообучающиеся алгоритмы, которые адаптируются к изменяющимся условиям без остановки производства, представляют ценность для сложных динамических систем (в которых показатели объектов меняются во времени). Адаптивные алгоритмы повышают эффективность управления и работоспособность систем.
Еще одна перспективная тенденция – использование динамических цифровых двойников техпроцессов. Модели основаны на мультимодальных данных (разной природы), которые обновляются благодаря использованию IIоT-сенсоров и машинного зрения. Собираемые в рамках комплекса данные помогают прогнозировать поведение объекта.
Докладчик привел пример структуры СУУТП, построенной для обогатительной фабрики на базе российского ПО. Система функционирует с использованием промышленного Интернета вещей – разработана IIоT-платформа Sense. Промышленное решение отличается рядом уникальных характеристик и при этом легко интегрируется в существующие системы управления. Разработка используется для оптимизации режима измельчения на обогатительной фабрике, а также для управления процессом флотации (для производства важно в режиме реального времени отслеживать скорость, вязкость, текучесть пузырьков пены на поверхности флотомашины). Интегрируемые в систему автоматического управления данные учитываются в алгоритмах прогнозирования и оптимизации.
На металлургическом предприятии решение используется для модельно-упреждающего управления доменной плавкой. Система применяется в режиме советчика. Строятся математические модели. В частности, кластерная модель доменного процесса позволяет определить фактическое влияние десятков факторов на удельный расход кокса и производительность каждой печи. Для решения задачи используются методы машинного обучения на основе нейронных сетей.
Примечательно, что Южно-Уральский государственный университет выступает в роли теплоэнергетического комплекса, лабораторной базы для тестирования разработок лаборатории (и Интернета вещей, и алгоритмов управления). Для отработки методов и алгоритмов управления создан автоматизированный центр мониторинга. Апробированные решения внедряются в промышленности с участием партнеров. В кампусе университета создано опытное производство электроники. Лабораторная база включает, в частности, производственную линию автоматизированной пайки электронных компонентов, современное измерительное оборудование, а также испытательные вибростенды. В рамках перспективных исследований разрабатывается беспроводная система контроля коррозии трубопроводов.
